KR101944871B1 - Steering position and torque sensor - Google Patents

Steering position and torque sensor Download PDF

Info

Publication number
KR101944871B1
KR101944871B1 KR1020137026106A KR20137026106A KR101944871B1 KR 101944871 B1 KR101944871 B1 KR 101944871B1 KR 1020137026106 A KR1020137026106 A KR 1020137026106A KR 20137026106 A KR20137026106 A KR 20137026106A KR 101944871 B1 KR101944871 B1 KR 101944871B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
coil
output shaft
input shaft
output
shaft
Prior art date
Application number
KR1020137026106A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20140023919A (en
Inventor
링민 샤오
리안 윌리암 엘리어트
Original Assignee
케이에스알 아이피 홀딩스 엘엘씨.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 케이에스알 아이피 홀딩스 엘엘씨. filed Critical 케이에스알 아이피 홀딩스 엘엘씨.
Publication of KR20140023919A publication Critical patent/KR20140023919A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101944871B1 publication Critical patent/KR101944871B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/30Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/20Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/20Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature
    • G01D5/204Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature by influencing the mutual induction between two or more coils
    • G01D5/2066Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature by influencing the mutual induction between two or more coils by movement of a single coil with respect to a single other coil
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L3/00Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
    • G01L3/02Rotary-transmission dynamometers
    • G01L3/04Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft
    • G01L3/10Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L3/00Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
    • G01L3/02Rotary-transmission dynamometers
    • G01L3/04Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft
    • G01L3/10Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating
    • G01L3/101Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating involving magnetic or electromagnetic means
    • G01L3/105Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating involving magnetic or electromagnetic means involving inductive means

Abstract

하우징 안에 설치되는 회전축 어셈블리와 함께 사용되는 센서 회로가 개시되며, 상기 회전축 어셈블리는 입력축, 출력축 및 상기 입력축을 출력축에 연결하는 토션 바아를 갖는다. 회전축 어셈블리 주위에서 하우징에 설치되는 CR 코일이 통전되면 전자기장을 발생시킨다. RX 코일이 회전축 어셈블리에 설치되어 그 회전축어셈블리와 함께 회전하게 되며, 또한 제 1 코일에서 온 전자기장에 의해 여기되면 전기 에너지를 발생시키는 전력 회로에 연결되어 있는 출력부를 갖는다. 전력 회로는 각도 센서에 전력을 공급하며, 이 각도 센서는 입력축과 출력축 사이의 각도를 나타내는 신호를 다시 제 1 코일에 전달하게 된다. Disclosed is a sensor circuit for use with a rotating shaft assembly installed in a housing, the rotating shaft assembly having an input shaft, an output shaft, and a torsion bar connecting the input shaft to an output shaft. When the CR coil installed in the housing around the rotary shaft assembly is energized, an electromagnetic field is generated. An RX coil is mounted on the rotary shaft assembly and rotates together with the rotary shaft assembly and has an output connected to a power circuit that generates electrical energy when excited by an electromagnetic field in the first coil. The power circuit supplies power to the angle sensor which again transmits a signal indicative of the angle between the input shaft and the output shaft to the first coil.

Description

조향 위치 및 토크 센서{STEERING POSITION AND TORQUE SENSOR}[0001] STEERING POSITION AND TORQUE SENSOR [0002]

본 출원은 2011년 3월 2일에 출원된 미국 가 특허 출원 61/448,256의 우선권을 주장하며, 이의 내용은 본원에 참조로 관련되어 있다. This application claims priority to U.S. Provisional Patent Application 61 / 448,256, filed March 2, 2011, the contents of which are incorporated herein by reference.

본 발명은 일반적으로 각도 센서, 보다 구체적으로는, 입력축과 출력축 사이의 각도 센서에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates generally to angular sensors, and more particularly to an angle sensor between an input shaft and an output shaft.

자동차에서 사용되는 종류의 조향 시스템에서, 이 조향 시스템은 일반적으로 조향 휠에 연결된 입력축을 포함한다. 그리고 이 입력축은 토션 바아를 통해 출력축에 연결되며, 그리고 이 출력축은 링크를 통해 차량 휠에 기계적으로 연결된다. 따라서, 조향 휠이 회전하면, 성기 토션 바아, 출력축 및 조향 링크를 통해 자동차휠이 돌게 된다. In a steering system of the kind used in automobiles, the steering system generally includes an input shaft connected to the steering wheel. The input shaft is connected to the output shaft via a torsion bar, and the output shaft is mechanically connected to the vehicle wheel via a link. Thus, as the steering wheel rotates, the car wheel rotates through the genital torsion bar, the output shaft, and the steering link.

많은 상황에서, 조향 기구의 입력축과 출력축 사이의 각도 편향을 결정하는 것이 매우 바람직하다. 입력축과 출력축 사이의 각도 편향, 즉 토션 바아의 각도 편향의 정도는, 조향 휠 토크 및 파워 스티어링에 의해 제공되는 보조의 양을 결정하기 위해 차량 관리 시스템에 의해 이용된다. 예컨대, 차량 주차 상황 중에 차량이 멈춘 또는 거의 멈춘 경우에 그 차량이 회전하면, 일반적으로 입력축과 출력축 사이에 비교적 큰 각도 편향이 생기게 되고 그래서 차량 휠을 돌리기 위해 증가된 파워 보조가 필요하게 된다. 또한 이 편향이 약 20도를 초과하는 일은 좀처럼 없다. In many situations, it is highly desirable to determine the angular deviation between the input shaft and the output shaft of the steering mechanism. The degree of angular deviation between the input shaft and the output shaft, i.e., the degree of angular deflection of the torsion bar, is used by the vehicle management system to determine steering wheel torque and the amount of assistance provided by power steering. For example, if the vehicle rotates when the vehicle is stopped or nearly stopped during a vehicle parking situation, a relatively large angular deviation generally occurs between the input shaft and the output shaft, thus requiring increased power assistance to turn the vehicle wheel. It is also rare that this deviation exceeds about 20 degrees.

조향의 입력축과 출력축 사이의 각도 편향 외에도, 많은 상황에서 차량 휠의 각도 위치를 아는 것이 바람직하다. 조향 휠은 일반적으로 완전히 3 ∼ 4 회전할 수 있으므로, 차량 휠의 절대 각도 위치를 결정하기 위해 회전수를 계속 세는 것이 필요하다. In addition to the angular deviation between the input shaft and the output shaft of the steering, it is desirable to know the angular position of the vehicle wheel in many situations. Since the steering wheel can generally be rotated three to four times completely, it is necessary to continue counting the number of revolutions to determine the absolute angular position of the vehicle wheel.

조향 휠의 입력축과 출력축 사이의 각도 편향을 모니터링할 수 있는 시스템이 전부터 알려져 있다. 전부터 알려져 있는 이 시스템은 일반적으로 조향 입력축과 출력축 사이의 각토크(angular torque)를 측정하는 트랜스듀서(transducer)를 사용한다. 그러나, 조향 출력축은 3번 또는 4번까지만 회전할 수 있으므로, 전부터 알려져 있는 상기 장치의 경우에는, 조향 칼럼 내부에 긴 길이의 전기 케이블(일반적으로 리본 케이블)을 제공하는 것이 필요했다. 조향 휠의 복수 회전을 수용하기 위해 리본 케이블이 조향 칼럼 주위에 2번 또는 3번 감기도록 충분한 리본 케이블이 제공되었다. A system capable of monitoring the angular deviation between the input shaft and the output shaft of the steering wheel has been known for some time. This system, previously known, generally uses a transducer to measure the angular torque between the steering input shaft and the output shaft. However, since the steering output shaft can only be rotated three or four times, it has been necessary to provide a long length of electric cable (usually a ribbon cable) inside the steering column in the case of the previously known device. Sufficient ribbon cables have been provided so that the ribbon cable is wound around the steering column 2 or 3 times to accommodate multiple turns of the steering wheel.

그러나, 전부터 알려져 있는 방안은 사용시 완전히 만족스러운 것은 아닌 것으로 밝혀졌다. 예컨대, 전기 커넥터가 연장 사용 후에 얽힐 수 있는데, 이렇게 되면, 케이블 및 조향 입력축과 출력축 사이의 각도 센서 사이의 전기적 연결부가 걸리거나 심지어 파손될 수 있다. 이런 일이 일어나면, 조향 시스템을 위한 토크 센서의 전체 작동이 훼손된다. However, previously known methods have not been found to be completely satisfactory in use. For example, the electrical connector can become entangled after extended use, which can cause electrical connections between the cable and the angle sensor between the steering input shaft and the output shaft to be caught or even broken. If this happens, the overall operation of the torque sensor for the steering system is compromised.

유사하게, 조향 휠의 복수 회전 중에 차량 휠의 각도 위치를 나타내는 출력 신호를 제공하는 시스템도 전부터 알려져 있다. 그러나, 전부터 알려져 있는 이 시스템은 지나치게 복잡하고 또한 구축 비용도 비싼 것으로 밝혀졌다. Similarly, systems for providing an output signal indicative of the angular position of the vehicle wheel during multiple rotations of the steering wheel have been known for some time. However, the previously known system was found to be overly complex and expensive to build.

본 발명은 전부터 알려져 있는 장치의 상기한 단점들을 극복하는 토크 센서 및 휠 위치 센서를 제공하고자 한다. The present invention seeks to provide a torque sensor and a wheel position sensor that overcome the above-mentioned disadvantages of previously known devices.

간단히 말하면, 본 발명에서 조합형 송수신 코일이 차량 조향 칼럼 주위에 동축으로 설치되며, 그 차량 조향 칼럼은 입력축, 출력축 및 입력축과 출력축을 함께 연결해 주는 토션 바아를 포함한다. 또한, 이 송수신 코일은 차량에 대해 움직이지 않으며 그래서 조향 칼럼에 대해서도 움직이지 않는다. Briefly, in the present invention, a combined transmitting and receiving coil is coaxially installed around a vehicle steering column, the vehicle steering column including an input shaft, an output shaft, and a torsion bar connecting the input shaft and the output shaft together. In addition, the transmitting and receiving coils do not move with respect to the vehicle and thus do not move with respect to the steering column.

바람직하게는, 상기 송수신 코일은, 조향 칼럼과 동축인 코일형 루프를 형성하는 전도성 트레이스를 갖는 PCB를 포함한다. ASIC와 같은 전자 회로가 상기 송수신 코일에 전기적으로 연결되어 있다. 그리고 이 송수신 코일은 차량의 전체적인 작동을 제어하는 엔진 제어 유닛(ECU)에 전기적으로 연결되어 있다. Advantageously, the transceiver includes a PCB having a conductive trace forming a coiled loop coaxial with the steering column. An electronic circuit such as an ASIC is electrically connected to the transmission / reception coil. The transmission / reception coil is electrically connected to an engine control unit (ECU) that controls the overall operation of the vehicle.

RX 코일과 수신 코일 모두를 포함하는 제 2 부유형(floating) PCB가 제 2 출력축과 일체로 회전하도록 그 출력축에 동축으로 설치되어 있다. RX 코일은 원형으로 되어 있다. 그러나, 수신 코일은 서로 반대로 감긴 적어도 2개의 수신 코일, 더 바람직하게는 8개 정도의 반대로 감긴 수신 코일을 포함하며, 이들 코일도 출력축 주위에 동축으로 배치된다. RX 코일 및 수신 코일 모두가 제 2 PCB에 형성되고 그리고 이 제 2 PCB는 출력축에 연결되므로, 수신 코일과 RX 코일은 그 출력축과 일체로 회전하게 된다. RX 코일 및 수신 코일은 또한 ASIC와 같은 전자 회로에 연결되며, 이 전자 회로도 제 2 PCB에 설치된다. A second floating PCB including both the RX coil and the receiving coil is coaxially mounted on the output shaft so as to rotate integrally with the second output shaft. The RX coil is circular. However, the receiving coil includes at least two receiving coils, and more preferably about eight, reversely wound receiving coils wound in opposite directions, and these coils are also arranged coaxially around the output shaft. Both the RX coil and the receiving coil are formed on the second PCB and the second PCB is connected to the output shaft so that the receiving coil and the RX coil rotate integrally with the output shaft. The RX coil and receive coil are also connected to an electronic circuit such as an ASIC, which is also mounted on the second PCB.

전기 전도성 다중 로브(lobe) 커플러가, 출력축에 부착된 부유형 PCB 상의 수신 코일 위에서 입력축에 설치된다. 상기 커플러와 수신 코일 사이의 각도는 입력축과 출력축 사이의 토크 각도를 나타낸다. An electrically conductive multiple lobe coupler is installed on the input shaft on the receive coil on the negative type PCB attached to the output shaft. The angle between the coupler and the receiving coil indicates a torque angle between the input shaft and the output shaft.

작동시, 고정형 PCB 상의 송수신 코일은 높은 주파수, 예컨대 2 ∼ 4 MHz에서 통전된다. 그 송수신 코일에 의해 발생된 전자기 에너지는 부유형 PCB 상의 회로에 전력을 주는 부유형 PCB 상의 RX 코일을 통전시킨다. 부유형 PCB는 또한 수신 코일의 전압에 따라 입력축과 출력축 사이의 각도 위치를 결정하는 ASIC 과 같은 회로를 포함한다. In operation, the transmit and receive coils on the fixed PCB are energized at high frequencies, such as 2-4 MHz. The electromagnetic energy generated by the transmit and receive coils energizes the RX coil on the negative type PCB, which powers the circuit on the negative type PCB. The negative type PCB also includes a circuit such as an ASIC that determines the angular position between the input and output axes depending on the voltage of the receive coil.

그리고 제 2 회로는, 고정형 PCB 상의 송수신 코일에서의 송신 주파수와 동일한 주파수로 변조되는 규정된 보드 속도(baud rate)로 디지털 출력 신호를 발생시킨다. 고정형 PCB 상의 회로는 부유형 PCB에서 온 신호를 복조시켜 원하는 정보를 차량 ECU에 제공한다. And the second circuit generates a digital output signal at a specified baud rate that is modulated at the same frequency as the transmit frequency at the transmit and receive coil on the fixed PCB. The circuit on the fixed PCB demodulates the signal from the negative PCB to provide the desired information to the vehicle ECU.

토크 센서, 즉 입력축과 출력축 사이의 각도는 바람직하게는 유도형 센서로 검출되지만, 홀 센서(Hall sensor)와 같은 다른 종류의 센서도 대안적으로 사용될 수 있다. The torque sensor, i.e. the angle between the input shaft and the output shaft, is preferably detected by an inductive sensor, but other types of sensors, such as a Hall sensor, can alternatively be used.

부유형 PCB 판상의 회로가 상기 고정형 PCB로부터의 전자기 전달에 의해 완전히 전력 공급을 받고 또한 데이타가 상기 고정형 PCB와 부유형 PCB 사이의 전자기 전달로 통신되므로, 조향 칼럼의 복수 회전이 가능하도록 이전부터 알려져 있는 추가의 긴 전기 커넥터에 대한 요구가 완전히 회피된다. 대신에, 본 발명에서 사용되는 전기 연결부만 상기 고정형 PCB 로부터의 전기 연결부가 된다. Since the circuit on the negative type PCB is fully powered by the electromagnetic transfer from the fixed PCB and the data is communicated by the electromagnetic transfer between the fixed PCB and the negative type PCB, The requirement for an additional long electrical connector is completely avoided. Instead, only the electrical connections used in the present invention are electrical connections from the stationary PCB.

휠의 실제 각도 위치를 결정하기 위해, 제 1 기어 휠이 바람직하게는 입력축 또는 출력축과 일체로 회전하도록 그 입력축 또는 출력축에 설치되어 있다. 그리고 이 기어 휠은 다른 잇수를 갖는 제 2 기어 휠과 맞물린다. 따라서, 제 1 및 2 기어 휠은 다른 회전 속도로 회전하게 된다. To determine the actual angular position of the wheel, the first gear wheel is preferably provided on its input or output shaft so as to rotate integrally with the input or output shaft. The gear wheel is engaged with the second gear wheel having a different number of teeth. Thus, the first and second gear wheels rotate at different rotational speeds.

상기 두 기어 휠의 각도 위치가 언제든지 결정될 수 있도록 위치 센서가 각각의 기어 휠과 관련되어 있다. 그러나, 그들 기어 휠은 서로 다른 회전 속도로 회전하므로, 제 1 기어 휠의 실제 각도 위치 및 차량 휠의 각도 위치는 조향 입력축과 출력축의 복수 회전까지 센서로 정확하게 결정될 수 있다. A position sensor is associated with each gear wheel so that the angular position of the two gear wheels can be determined at any time. However, since the gear wheels rotate at different rotational speeds, the actual angular position of the first gear wheel and the angular position of the vehicle wheel can be accurately determined by the sensors up to a plurality of rotations of the steering input shaft and the output shaft.

본 발명은 첨부 도면과 함께 이하의 상세한 설명을 통해 더 잘 이해할 수 있을 것이며, 도면에서 유사한 참조 부호는 몇 개의 도 전체에 걸쳐 유사한 부분을 나타낸다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will be better understood from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which like reference numerals designate like parts throughout the several views.

도 1 은 본 발명의 바람직한 일 실시 형태를 도시하는 측면도이다.
도 2 는 본 발명의 바람직한 실시 형태의 입면도이다.
도 3 은 바람직한 실시 형태의 분해도이다.
도 4 는 본 발명의 작동을 도시하는 블럭도이다.
도 5 는 본 발명의 작동을 도시하는 개략도이다.
도 6 은 변조 회로의 바람직한 일 실시 형태를 도시하는 개략도이다.
도 8 은 휠 위치 센서의 바람직한 실시 형태의 일 부분을 도시하는 입면도이다.
도 9 는 휠 위치 센서의 작동을 도시하는 그래프이다.
도 10 은 디지털 신호에 대해 고정형 PCB가 부유형 PCB로부터 받는 신호를 도시하는 그래프이다.
도 11 은 아날로그 신호에 대해 고정형 PCB가 부유형 PCB로부터 받는 신호를 도시하는 그래프이다.
1 is a side view showing a preferred embodiment of the present invention.
2 is an elevational view of a preferred embodiment of the present invention.
Figure 3 is an exploded view of a preferred embodiment.
4 is a block diagram showing the operation of the present invention.
5 is a schematic diagram showing the operation of the present invention.
6 is a schematic diagram showing a preferred embodiment of the modulation circuit.
8 is an elevational view showing a portion of a preferred embodiment of the wheel position sensor;
9 is a graph showing the operation of the wheel position sensor.
10 is a graph showing a signal received from a negative type PCB by a fixed PCB with respect to a digital signal;
11 is a graph showing signals received from a negative type PCB by a fixed PCB for an analog signal.

도 1 ∼ 3 을 참조하면, 자동차에서 사용되는 종류의 조향 칼럼(10)이 도시되어 있다. 이 조향 칼럼(10)은 조향 휠(14)에 기계적으로 연결되는 입력축(12) 및 링크(미도시)에 의해 차량 휠에 기계적으로 연결되는 출력축(16)을 포함한다. Referring to Figures 1-3, there is shown a steering column 10 of the kind used in a motor vehicle. The steering column 10 includes an input shaft 12 mechanically connected to the steering wheel 14 and an output shaft 16 mechanically connected to the vehicle wheel by a link (not shown).

상기 입력축(12)과 출력축(16)은 서로 동축으로 정렬되어 있으며 토션 바아(18)에 의해 기계적으로 함께 연결되어 있다. 그 토션 바아(18)는 입력축(12)이 조향 휠(14)에 가해지는 토크의 양에 따라 출력축(16)에 대해 약간 회전할 수 있도록 해준다. 그러나, 출력축(16)에 대한 입력축(12)의 회전량은 비교적 작은데, 일반적으로 20도 이하이다. The input shaft 12 and the output shaft 16 are coaxially aligned with each other and are mechanically connected together by a torsion bar 18. The torsion bar 18 allows the input shaft 12 to rotate slightly with respect to the output shaft 16 in accordance with the amount of torque applied to the steering wheel 14. [ However, the amount of rotation of the input shaft 12 with respect to the output shaft 16 is relatively small, generally 20 degrees or less.

계속 도 1 ∼ 3 을 참조하면, 고정형 인쇄 회로 기판(PCB)(20)이 바람직하게는 상기 토션 바아(18)의 일 단부에 인접하여 조향 칼럼(12) 주위에 동축으로 설치되어 있다. 또한, 이 고정형 PCB(20)는 차량 자체에 대해 고정되며 따라서 조향 칼럼(10)에 대해서는 움직이지 않는다. Referring still to Figures 1-3, a fixed printed circuit board (PCB) 20 is preferably coaxially mounted about the steering column 12 adjacent one end of the torsion bar 18. In addition, the stationary PCB 20 is fixed with respect to the vehicle itself and therefore does not move with respect to the steering column 10.

원형 송수신 CR 코일(22)이 조향 칼럼(10)과 동축으로 상기 고정형 인쇄 회로 기판(20)에 형성되어 있다. 상기 CR 코일(22)은 ASIC와 같은 전자 회로(24)에 연결되고, 이 전자 회로는 케이블(26)에 의해 차량용 전자 제어 유닛(28)에 전기적으로 연결되어 있다.A circular transmission and reception CR coil 22 is formed on the fixed printed circuit board 20 coaxially with the steering column 10. [ The CR coil 22 is connected to an electronic circuit 24 such as an ASIC and the electronic circuit is electrically connected to the vehicle electronic control unit 28 by a cable 26.

계속 도 1 ∼ 3 을 참조하면, 부유형 PCB(30)가 출력축(16)과 일체로 회전할 수 있도록 그 출력축(16)에 연결되어 있다. 원형으로 감긴 RX 코일(32)이 PCB 판 상에 있는 전도성 트레이스(trace)로 형성되어 있는데, 그 코일은 상기 고정형 PCB(20) 상의 CR 코일(22)이 활성화되면 상기 부유형 PCB(30) 상의 RX 코일(32)과 유도적으로 결합하게 되는 위치에 있다. 바람직하게는, 상기 코일(22, 32)은 서로 동축으로 정렬된다. 반대 방향으로 감긴 적어도 2개의 루프(36)(도 2)를 갖는 수신 코일(34)이 또한 부유형 PCB(30) 상의 전도성 트레이스로 형성되어 있다. 1 to 3, the negative type PCB 30 is connected to its output shaft 16 so as to be able to rotate integrally with the output shaft 16. A circularly wrapped RX coil 32 is formed of conductive traces on a PCB plate that are positioned on the sub-type PCB 30 when the CR coil 22 on the stationary PCB 20 is activated. And is in a position to be inductively coupled with the RX coil 32. Preferably, the coils 22, 32 are coaxially aligned with one another. A receiving coil 34 having at least two loops 36 (Fig. 2) wound in the opposite direction is also formed as a conductive trace on the negative type PCB 30. Fig.

전기 전도성 커플러(38)가 입력축(12)과 일체로 회전할 수 있도록 그 입력축(12)에 부착되어 있다. 이 커플러(38)는 또한 도 3 에 나타나 있는 것과 같은 다중 로브(multi lobe)형과 같은 여러 형상들 중 어떤 형상으로도 될 수 있다. 상기 커플러(38)는 입력축(12)에 부착되고 부유형 PCB(30)는 출력축(16)에 부착되므로, 커플러(38)와 부유형 PCB(30) 사이의 상대 각도는 조향 휠(14)에 가해지는 토크의 양에 비례하게 된다. And the electric conductive coupler 38 is attached to the input shaft 12 so as to rotate integrally with the input shaft 12. [ The coupler 38 may also be any of several shapes such as a multi lobe shape as shown in FIG. Since the coupler 38 is attached to the input shaft 12 and the negative type PCB 30 is attached to the output shaft 16, the relative angle between the coupler 38 and the negative type PCB 30 And is proportional to the amount of applied torque.

이제 도 1 ∼ 4 를 참조하면, 상기 고정형 PCB(20) 상의 ASIC(24)은 높은 주파수, 예컨대 2 ∼ 4 MHz에서 진동하는 오실레이터(50)를 포함한다. 이 오실레이터(50)는 고정형 PCB(20) 상의 CR 코일(22)에 전기적으로 연결되어 그 코일을 여기시키게 된다. Referring now to FIGS. 1-4, the ASIC 24 on the fixed PCB 20 includes an oscillator 50 that oscillates at high frequencies, such as 2-4 MHz. This oscillator 50 is electrically connected to the CR coil 22 on the fixed PCB 20 to excite the coil.

상기 CR 코일(22)에 의해 발생된 신호는 부유형 PCB(30) 상의 RX 코일(32)에 유도적으로 연결된다. 또한 RX 코일(32)은 ASIC(52)에 전기적으로 연결되어 있는데, 이 ASIC은 전력 조절기(54)를 통해, CR 코일(22)에서 오는 전자기 방사선을 부유형 PCB(30) 상의 ASIC(52)에 전력을 공급하는데 충분한 전력으로 변환시킨다. 따라서, 제 2 ASIC(52)에 전력을 공급하기 위한 외부 전력 라인이 필요 없게 된다.The signal generated by the CR coil 22 is inductively coupled to the RX coil 32 on the negative type PCB 30. [ The RX coil 32 is also electrically coupled to an ASIC 52 that transmits electromagnetic radiation from the CR coil 22 to the ASIC 52 on the negative PCB 30, To a power sufficient to supply power. Thus, an external power line for supplying power to the second ASIC 52 is not required.

부유형 PCB(30) 상의 상기 수신 코일(36)은 또한 제 2 ASIC(52)에 입력 신호로서 전기적으로 연결된다. 그 수신 코일은 서로 반대 방향으로 감긴 짝수개의 루프(36)(도 3)를 포함하므로, 수신 코일(36)에서의 전압은 부유형 PCB(30)에 대한 상기 커플러(38)의 회전 위치에 따라 변하게 된다. 예컨대, 수신 코일(32)에서의 제로의 전압은 조향 칼럼(10)의 입력축(12)과 출력축(16) 사이에 편향이 없음을 나타내고, 양의 전압은 입력축(12)과 출력축(16) 사이에 일 방향의 토크가 있음을 나타내며, 또한 음의 전압은 입력축(12)과 출력축(16) 사이에 반대 회전 방향의 토크가 있음을 나타낸다.The receiving coil 36 on the negative type PCB 30 is also electrically connected to the second ASIC 52 as an input signal. Because the receive coil includes an even number of loops 36 (FIG. 3) wound in opposite directions, the voltage at the receive coil 36 is dependent on the rotational position of the coupler 38 relative to the negative PCB 30 . For example, a zero voltage at the receiving coil 32 indicates that there is no bias between the input shaft 12 and the output shaft 16 of the steering column 10, and a positive voltage is applied between the input shaft 12 and the output shaft 16 And the negative voltage indicates that there is a torque in the opposite rotational direction between the input shaft 12 and the output shaft 16. [

이제 도 5 를 참조하면, 고정형 PCB(20) 상의 CR 코일(22)에서 나오는 전자기 방사선을 전달하여 제 2 ASIC(52)에 전력을 공급하기 위한 일 구성, 즉 Jordi Sacristan-Riquelme 시스템이 도시되어 있다. 도 4 에 도시되어 있는 회로가 자명한 것이더라도 간단히 설명하면, 제 1 ASIC(24)에 있는 상기 오실레이터는 공진 주파수에서 LC 회로를 통전시켜 전자기 방사선을 발생시키게 된다. 그 전자기 방사선은 RX 코일(32)을 포함하는 LC 회로로 검출되어 제 2 ASIC(52)에 전력을 공급한다. 5, there is shown a configuration, i.e., a Jordi Sacristan-Riquelme system, for delivering electromagnetic radiation from a CR coil 22 on a fixed PCB 20 to power a second ASIC 52 . Even if the circuit shown in FIG. 4 is self explanatory, the oscillator in the first ASIC 24 will energize the LC circuit at the resonant frequency to generate electromagnetic radiation. The electromagnetic radiation is detected by the LC circuit comprising the RX coil 32 and supplies power to the second ASIC 52.

이제 도 6 을 참조하면, 제 2 ASIC(52)은 고정형 PCB 판(20)에 주어지는 고정된 디지털 신호를 소정의 보드 속도(baud rate)(예컨대, 50,000 Hz)로 발생시키도록 프로그램되어 있다. 예컨대, 도 6 에 나타나 있는 바와 같이, 도 4 에 도시되어 있는 전력 회로에서 생긴 전력은 변조 회로(62)에 전력을 공급하기 위해 포트(60)에서 연결된다. 스위치(64)가 오실레이터(50)와 동일한 주파수로 개폐되어 RC 네트워크에 전력을 선택으로 공급한다. 그러나, 데이타 입력 포트(66)는 변조 주파수(예컨대, 50K)에서 제 2 스위치(68)를 제어하여 RC 네트워크에 있는 캐패시터(Cmod)를 선택적으로 접지시킨다. 이리하여, 상기 고정형 PCB(20) 상의 송수신 CR 코일(22)이 받는 진폭에 변화가 있게 된다.Referring now to FIG. 6, the second ASIC 52 is programmed to generate a fixed digital signal given to the fixed PCB 20 at a predetermined baud rate (e.g., 50,000 Hz). For example, as shown in FIG. 6, the power generated in the power circuit shown in FIG. 4 is connected at the port 60 to supply power to the modulation circuit 62. The switch 64 is opened and closed at the same frequency as the oscillator 50 to selectively supply power to the RC network. However, the data input port 66 controls the second switch 68 at a modulating frequency (e.g., 50K) to selectively ground the capacitor Cmod in the RC network. Thus, there is a change in the amplitude of the transmission / reception CR coil 22 on the fixed PCB 20.

도 10 에 나타나 있는 바와 같이, ASIC2의 출력이 디지털 형식일 때, 데이타는 RFID 와 같은 방식으로 상기 고정형 PCB에 다시 보내지게 된다. 이진(binary) 데이타의 시퀀스는 IEEE802.3 에 따른 파형으로 인코딩되는데, 상승 에지(rising edge)는 "1"을 나타내고 하강 에지(falling edge)는 "0"을 나타낸다. 그런 다음에 상기 파형은 도 6 에 나타나 있는 회로를 통해 진폭 변조되어 신호로 된다. ASIC1은 데이타를 역순으로 디코딩하는데, 즉 도 7 에 나타나 있는 회로를 사용하여 상기 신호를 복조시켜 인코딩된 파형으로 되게 하고, 그리고 나서 그 파형을 디코딩시켜 이진 데이타 시퀀스로 되게 한다. As shown in FIG. 10, when the output of the ASIC 2 is in the digital format, the data is sent back to the fixed PCB in the same manner as the RFID. A sequence of binary data is encoded with a waveform according to IEEE 802.3, where the rising edge indicates "1" and the falling edge indicates "0". The waveform is then amplitude modulated through the circuit shown in FIG. 6 into a signal. ASIC1 decodes the data in reverse order, i. E. Using the circuit shown in Fig. 7, to demodulate the signal into an encoded waveform, and then decodes the waveform into a binary data sequence.

도 11 에 나타나 있는 바와 같이, ASIC2의 출력이 아날로그 형식일 때, 결과물은 먼저 PWM 파형으로 변환되고, 여기서 듀티 사이클(도면에 나타나 있는 td/tp)은 비틀림 각도를 나타낸다. 에컨대 50%의 듀티 사이클은 입력축과 출력축 사이에 비틀림 각도가 없음을 나타낸다. 50% 미만의 듀티 사이클은 일 방향으로 비틀림 각도가 있음을 나타내며, 또한 50% 보다 큰 듀티 사이클은 다른 방향으로 비틈림 각도가 있음을 나타낸다. 그리고 PWM 파형은 도 6 에 나타나 있는 회로를 통해 진폭 변조되어 신호로 된다. ASIC1은 추가 신호 처리를 위해 도 7 에 나타나 있는 회로를 사용하여 상기 신호를 복조시켜 PWM 파형으로 되게 한다. As shown in FIG. 11, when the output of the ASIC 2 is in the analog form, the result is first converted to a PWM waveform, where the duty cycle (td / tp shown in the figure) represents the twist angle. A duty cycle of 50% indicates that there is no twist angle between the input shaft and the output shaft. A duty cycle of less than 50% indicates that there is a torsion angle in one direction, and a duty cycle greater than 50% indicates that there is a torsion angle in the other direction. The PWM waveform is amplitude-modulated through the circuit shown in FIG. The ASIC 1 demodulates the signal using the circuit shown in FIG. 7 for further signal processing to produce a PWM waveform.

상기 회로는 입력축과 출력축 사이의 각도의 크기 및 방향을 출력하도록 프로그램되어 있는 프로세서를 포함할 수 있다. The circuit may include a processor programmed to output the magnitude and direction of the angle between the input and output axes.

이제 도 7 을 참조하면, 상기 고정형 PCB 판 상의 ASIC(24)는 CR 코일(22) 상의 신호를 감쇠기(70)를 통해 받으며 그리고 라인(26) 상의 데이타 출력 신호로서 상기 신호를 밴드 패스 필터(72)와 증폭기(74)를 통해 상기 ECU(28)에 연결한다. 7, the ASIC 24 on the fixed PCB plate receives a signal on the CR coil 22 via an attenuator 70 and outputs the signal as a data output signal on line 26 to a bandpass filter 72 And an amplifier 74 connected to the ECU 28.

제 1 기어 휠에 있는 토크 센서 및 각도 센서 모두가 유도형 센서를 사용할 때는 동일한 송신기 및 동일한 전도성 커플러를 공유할 수 있다. 이러한 구성으로 부품을 절감할 수 있고 또한 그들 두 센서 간에 있을 수 있는 간섭을 완전히 없앨 수 있다. Both the torque sensor and the angular sensor on the first gear wheel can share the same transmitter and the same conductive coupler when using the inductive sensor. With this configuration, parts can be saved and the possible interference between the two sensors can be completely eliminated.

전술한 바로 알 수 있듯이, 본 발명은 자동차에 있는 조향 칼럼과 같은 토션 바아에 의해 함께 연결되는 두 회전 요소를 위한 효과적인 토크 센서를 제공한다. 센서의 회전부, 즉 부유형 PCB는 고정형 PCB(20)에서 오는 입사 방사선에 의해 완전히 전력 공급을 받으므로, 부유형 PCB(30) 상의 ASIC(52)에 전력을 공급하기 위한 외부 배선의 사용이 불필요하게 된다. As can be seen from the foregoing, the present invention provides an effective torque sensor for two rotary elements that are connected together by a torsion bar, such as a steering column in a motor vehicle. The use of external wiring to supply power to the ASIC 52 on the negative type PCB 30 is unnecessary because the rotating portion of the sensor, the negative type PCB, is fully powered by incident radiation coming from the fixed PCB 20 .

또한, 입력축(12)과 출력축(16) 사이의 상대 각도를 위한 센서가 유도형 센서인 것으로 설명되었지만, 본 발명의 요지를 벗어나지 않고 다른 센서를 사용할 수도 있다. 예컨대, 홀 효과 센서를 대안적으로 사용하여 입력축(12)과 출력축(16) 사이의 각도를 검출할 수 있다. 또 다른 종류의 센서도 대안적으로 사용될 수 있다. Further, although the sensor for the relative angle between the input shaft 12 and the output shaft 16 is described as an inductive sensor, other sensors may be used without departing from the gist of the present invention. For example, the Hall effect sensor may alternatively be used to detect the angle between the input shaft 12 and the output shaft 16. Other types of sensors may alternatively be used.

이제 도 8 을 참조하면, 자동차 조향 칼럼과 같은 많은 용도에서, 출력축(16)은 많은 회전수로 회전할 수 있다. 차량 휠의 실제 각도 위치를 결정하기 위해서는, 알려진 위치로부터의 출력축(16)의 순간 각도 위치 뿐만 아니라 그 출력축(16)의 회전수도 알 필요가 있다. Referring now to FIG. 8, in many applications, such as automotive steering columns, the output shaft 16 can rotate at a high number of revolutions. In order to determine the actual angular position of the vehicle wheel, it is necessary to know the instantaneous angular position of the output shaft 16 from a known position as well as the rotation of its output shaft 16.

출력축(16)의 회전수를 결정하기 위해, 제 1 피니언(80)이 출력축(16)과 일체로 회전하도록 그 출력축(16)(또는 입력축(12))에 부착되어 있다. 이 피니언(80)은 또한 알려져 있는 소정의 잇수를 갖는다. The first pinion 80 is attached to the output shaft 16 (or the input shaft 12) so as to rotate integrally with the output shaft 16 to determine the number of revolutions of the output shaft 16. [ The pinion 80 also has a known number of teeth.

상기 제 1 피니언(80)은 차량에 있는 고정축을 중심으로 회전할 수 있는 제 2 피니언(82)과 맞물린다. 그러나 제 2 피니언(82)은 제 1 피니언(80)과 다른 잇수를 갖고 있어, 피니언(80, 82)은 상이한 회전 속도로 회전하게 된다. The first pinion 80 engages with a second pinion 82 which is rotatable about a fixed axis in the vehicle. However, the second pinion 82 has a different number of teeth than the first pinion 80, and the pinions 80 and 82 rotate at different rotational speeds.

도 9 에서 가장 잘 볼 수 있듯이, 상기 두 피니언(80, 82)의 실제 각도 위치는 복수의 회전, 예컨대 4개의 회전에 대해 나타나 있다. 도 8 에 나타나 있는 바와 같이, 두 피니언(80, 82)의 실제 각도 위치는 출력축(16)의 소정의 완전 회전수에서만 동일하게 된다. As best seen in FIG. 9, the actual angular position of the two pinions 80, 82 is shown for a plurality of rotations, e.g., four rotations. 8, the actual angular positions of the two pinions 80 and 82 are the same only at a predetermined full revolution of the output shaft 16. [

어떤 종류의 통상적인 센서라도 될 수 있는 센서(84)가 두 피니언(80, 82)의 회전 위치를 언제든지 결정할 수 있도록 그 두 피니언(80, 82)에 작동 연결되어 있다. 언제 든지 두 피니언(80, 82)의 위치가 주어지면, 출력축(16)의 실제 회전 위치 및 회전수가 적절한 프로세서에 의해 프로그램된 바와 같이 도 8 에 나타나 있는 도표로부터 결정될 수 있다. A sensor 84, which may be any type of conventional sensor, is operatively connected to both pinions 80 and 82 to determine the rotational position of the two pinions 80 and 82 at any time. Given the position of the two pinions 80 and 82 at any time, the actual rotational position and number of rotations of the output shaft 16 can be determined from the diagram shown in FIG. 8 as programmed by the appropriate processor.

따라서, 도 1 ∼ 6 에 도시되어 있는 토크 센서 및 도 7, 8 에 도시되어 있는 위치로, 자동차의 조향 시스템으로부터의 모든 원하는 정보가 엔진 ECU에서의 사용을 위해 결정될 수 있다.Thus, with the torque sensor shown in Figures 1-6 and the position shown in Figures 7 and 8, all desired information from the steering system of the vehicle can be determined for use in the engine ECU.

본 발명을 설명했지만, 당업자에게는 첨부된 청구의 요지 또는 범위를 벗어나지 않고 본 발명에 대한 많은 변형이 명백할 것이다.Having described the invention, many modifications to the invention will become apparent to those skilled in the art without departing from the spirit or scope of the appended claims.

Claims (10)

하우징 안에 설치되는 회전축 어셈블리와 함께 사용되는 센서 회로로서, 상기 회전축 어셈블리는 입력축, 출력축, 및 상기 입력축을 출력축에 연결하는 토션 바아를 가지며, 상기 센서 회로는 상기 입력축과 출력축 사이의 각도를 나타내는 출력 신호를 발생시키며,
상기 센서 회로는,
상기 하우징에 설치되고, 상기 회전축 어셈블리 주위에 환형으로 배치되며, 또한 주파수원에 의해 여기되면(excited) 전자기장을 발생시키게 되는 CR 코일,
상기 입력축과 출력축 중의 하나의 주위에 설치되는 RX 코일로서, 이 RX 코일이 상기 CR 코일에서 온 전자기장에 의해 여기되면, 상기 CR 코일에서 온 전자기장으로부터만 오로지 전력을 발생시키는 전력 회로에 연결되어 있는 RX 코일,
상기 전력 회로에 의해 전력 공급을 받으며, 상기 입력축과 출력축 중의 하나에 설치되고, 입력축과 출력축 사이의 각도를 나타내는 무선의 출력 신호를 상기 CR 코일에 발생시키는 각도 센서,
상기 CR 코일에서의 출력 신호를 받고 또한 입력축과 출력축 사이의 각도를 나타내는 센서 신호를 발생시키는 센서 출력 회로, 및
상기 회전축 어셈블리와 함께 회전하도록 그 회전축 어셈블리에 고정되는 구동 피니언, 상기 하우징에 회전가능하게 설치되는 피동 피니언, 그리고 상기 피동 피니언의 회전수와 회전 방향을 나타내는 계수(counter) 신호를 발생시키는 계수 회로를 포함하는 센서 회로.
The sensor circuit comprising an input shaft, an output shaft, and a torsion bar connecting the input shaft to an output shaft, the sensor circuit comprising an output signal indicative of an angle between the input shaft and the output shaft, Lt; / RTI >
The sensor circuit includes:
A CR coil disposed in the housing and annularly disposed around the rotary shaft assembly and generating an electromagnetic field excited by a frequency source,
And an RX coil provided around one of the input shaft and the output shaft. When the RX coil is excited by an electromagnetic field from the CR coil, the RX coil connected to the power circuit generating only power from the ON electromagnetic field in the CR coil coil,
An angle sensor which is installed in one of the input shaft and the output shaft and generates a radio output signal indicative of an angle between the input shaft and the output shaft to the CR coil,
A sensor output circuit receiving the output signal from the CR coil and generating a sensor signal indicative of an angle between the input shaft and the output shaft,
A driving pinion fixed to the rotary shaft assembly so as to rotate together with the rotary shaft assembly, a driven pinion rotatably installed in the housing, and a coefficient circuit for generating a counter signal indicative of the rotational speed and rotational direction of the driven pinion Including sensor circuit.
제 1 항에 있어서,
상기 각도 센서는,
서로 반대로 감긴 적어도 2개의 루프를 가지며, 상기 입력축과 출력축 중의 상기 하나의 주위에 설치되며, 상기 CR 코일에서 온 전자기장 내에 위치되는 수신 코일,
상기 수신 코일의 서로 반대로 감긴 루프의 수와 같은 수의 로브(lobe)를 가지며, 상기 입력축과 출력축 중의 다른 하나에 설치되는 전기 전도성 커플러, 및
상기 입력축과 출력축 중의 상기 하나에 설치되며, 상기 전력 회로에 의해 전력 공급을 받는 출력 회로를 포함하고,
상기 전기 전도성 커플러는, 상기 수신 코일로부터의 전압 출력이 그 수신 코일에 대한 상기 커플러의 각도 위치에 따라 변하도록 상기 수신 코일 위에 있으며,
상기 출력 회로는 상기 수신 코일에서의 전압 신호를 입력 신호로서 받고 또한 상기 입력축과 출력축 사이의 각도를 나타내는 상기 센서 신호를 CR 코일에 발생시키는 센서 회로.
The method according to claim 1,
Wherein the angle sensor comprises:
A receiving coil disposed around the one of the input shaft and the output shaft, the receiving coil having at least two loops wound in opposite directions to each other,
An electrically conductive coupler having a number of lobes equal to the number of loops wound opposite to each other in the receiving coil and provided on the other of the input shaft and the output shaft,
And an output circuit that is installed in the one of the input shaft and the output shaft and receives power supply by the power circuit,
The electrically conductive coupler is on the receive coil such that the voltage output from the receive coil varies with the angular position of the coupler relative to its receive coil,
Wherein the output circuit receives the voltage signal at the receiving coil as an input signal and generates the sensor signal indicative of the angle between the input shaft and the output shaft to the CR coil.
제 2 항에 있어서,
상기 CR 코일은 인쇄 회로 기판상의 전도성 트레이스(trace)를 포함하는 센서 회로.
3. The method of claim 2,
Wherein the CR coil comprises a conductive trace on a printed circuit board.
제 2 항에 있어서,
상기 RX 코일은 인쇄 회로 기판상의 전도성 트레이스를 포함하는 센서 회로.
3. The method of claim 2,
Wherein the RX coil comprises a conductive trace on a printed circuit board.
제 2 항에 있어서,
성기 수신 코일은 인쇄 회로 기판상의 전도성 트레이스를 포함하는 센서 회로.
3. The method of claim 2,
The sensor receiving coil includes a conductive trace on a printed circuit board.
제 2 항에 있어서,
상기 RX 코일 및 수신 코일 모두는 인쇄 회로 기판상의 전도성 트레이스를 포함하는 센서 회로.
3. The method of claim 2,
Wherein the RX coil and the receive coil both comprise conductive traces on a printed circuit board.
제 2 항에 있어서,
상기 커플러는 입력축에 설치되는 센서 회로.
3. The method of claim 2,
Wherein the coupler is mounted on an input shaft.
제 2 항에 있어서,
상기 RX 코일 및 수신 코일 모두는 출력축에 설치되는 인쇄 회로 기판상의 전도성 트레이스를 포함하는 센서 회로.
3. The method of claim 2,
Wherein the RX coil and the receiver coil both include conductive traces on a printed circuit board mounted on the output shaft.
제 2 항에 있어서, 상기 출력 신호의 주파수는 입력축과 출력축 사이의 각도 위치에 따라 변하는 센서 회로.3. The sensor circuit according to claim 2, wherein a frequency of the output signal varies depending on an angular position between an input shaft and an output shaft. 삭제delete
KR1020137026106A 2011-03-02 2012-03-02 Steering position and torque sensor KR101944871B1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201161448256P 2011-03-02 2011-03-02
US61/448,256 2011-03-02
PCT/IB2012/000401 WO2012117293A1 (en) 2011-03-02 2012-03-02 Steering position and torque sensor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140023919A KR20140023919A (en) 2014-02-27
KR101944871B1 true KR101944871B1 (en) 2019-02-01

Family

ID=46752925

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137026106A KR101944871B1 (en) 2011-03-02 2012-03-02 Steering position and torque sensor

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8988066B2 (en)
JP (1) JP2014511490A (en)
KR (1) KR101944871B1 (en)
CN (1) CN103403501B (en)
BR (1) BR112013020596A2 (en)
DE (1) DE112012001052T5 (en)
WO (1) WO2012117293A1 (en)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6164608B2 (en) * 2013-06-14 2017-07-19 株式会社アミテック Torque sensor
WO2015070137A1 (en) 2013-11-08 2015-05-14 KSR IP Holdings, LLC Linear sensor
CN104061854B (en) * 2014-05-11 2016-08-24 浙江大学 PCB coil and angle measurement method for induction angular transducer
US9914477B2 (en) * 2015-12-10 2018-03-13 Ksr Ip Holdings Llc Inductive steering torque and angle sensor
DE102016117089A1 (en) 2016-09-12 2018-03-15 HELLA GmbH & Co. KGaA Sensor combination and steering
US10408642B2 (en) * 2016-11-02 2019-09-10 Ksr Ip Holdings Llc Duty cycle modulation for inductive position sensors
CN111630341B (en) * 2018-01-23 2022-04-05 株式会社阿米泰克 Induction type rotation detection device
US10921155B2 (en) * 2018-02-02 2021-02-16 Microsemi Corporation Multi cycle dual redundant angular position sensing mechanism and associated method of use for precise angular displacement measurement
US11519752B2 (en) * 2018-09-14 2022-12-06 KSR IP Holdings, LLC Coupler element shapes for inductive position sensors
CN109000835B (en) * 2018-09-19 2020-09-11 西安旭彤电子科技股份有限公司 Dynamic differential torque sensor
US10837847B2 (en) * 2018-10-05 2020-11-17 Microsemi Corporation Angular rotation sensor
CN112141211A (en) * 2019-06-27 2020-12-29 罗伯特·博世有限公司 Torque sensor, steering angle sensor and corresponding integrated sensor and monitoring system
US20210199777A1 (en) * 2019-12-30 2021-07-01 Waymo Llc Systems and Methods for Data Communication via a Rotary Link
KR102157469B1 (en) * 2020-07-16 2020-09-17 김창호 System for reducing specific absorption rate
US11923916B2 (en) * 2021-01-28 2024-03-05 Nustep, Llc System for providing power to and communication capabilities with a rotating circuit board
CN117157505A (en) 2021-03-25 2023-12-01 微芯片技术股份有限公司 Sensing coils for inductive rotational position sensing and related devices, systems, and methods

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001141512A (en) * 1999-11-16 2001-05-25 Ryowa Denshi Kk Physical quantity sensor
JP2003014413A (en) * 2001-07-02 2003-01-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd Steering angle sensor

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4448275A (en) * 1980-11-28 1984-05-15 Nippon Soken, Inc. Torque sensor
JPH10300595A (en) * 1997-04-25 1998-11-13 Mando Mach Corp Torque sensor for steering gear for vehicle
DE19935429C2 (en) * 1999-07-28 2002-01-17 Daimler Chrysler Ag Method for determining the angular position of a rotary part performing rotary movements
US7562591B2 (en) * 2006-06-26 2009-07-21 KRS Technologies Co. Steering angle sensor
US7906960B2 (en) * 2007-09-21 2011-03-15 Ksr Technologies Co. Inductive position sensor
EP2369291B1 (en) * 2010-03-10 2015-09-23 PolyResearch AG Sensor for height measurement

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001141512A (en) * 1999-11-16 2001-05-25 Ryowa Denshi Kk Physical quantity sensor
JP2003014413A (en) * 2001-07-02 2003-01-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd Steering angle sensor

Also Published As

Publication number Publication date
CN103403501B (en) 2015-12-23
JP2014511490A (en) 2014-05-15
CN103403501A (en) 2013-11-20
DE112012001052T5 (en) 2013-12-19
KR20140023919A (en) 2014-02-27
US8988066B2 (en) 2015-03-24
BR112013020596A2 (en) 2016-10-18
WO2012117293A1 (en) 2012-09-07
US20120223700A1 (en) 2012-09-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101944871B1 (en) Steering position and torque sensor
US9914477B2 (en) Inductive steering torque and angle sensor
US8868297B2 (en) Power steering system and control apparatus for power steering system
EP0709648B1 (en) Resolver for reluctance motor for steering aid with rings and sinusoidal conductors
KR101904862B1 (en) Rotary position sensor
CN102564297A (en) Sensor system
US20070132449A1 (en) Multi-turn non-contact angular position sensor
US6520031B2 (en) Non contacting torque sensor
MXPA04002955A (en) System for transmitting tyre condition variables.
US7454966B2 (en) Tire information communication device
US20130063136A1 (en) Relative angle sensing device
JP2859231B2 (en) Method and apparatus for electronically canceling a vehicle direction signal in an electric assist steering system
US6541962B1 (en) Device for detecting the angle position of a motor vehicle steering wheel
WO2005088577A1 (en) Wheel state monitoring device
JP5211583B2 (en) Torque detection device
EP3332223B1 (en) Wireless system for determining displacement of spinning components
JP2019182405A (en) Wireless sensor interface for steering wheel
CN211391440U (en) Electric power steering system and torque sensing device thereof
JP4450193B2 (en) Tire pressure detector
JP2010112848A (en) Rotation angle detection device
EP2014489A2 (en) Vehicle tyre condition monitoring system with tyre position self-location
JP2006306184A (en) Wheel side antenna device, and tire condition detecting device having the same
CN210007566U (en) Motor and motor control system
WO2023171537A1 (en) Torque/angle sensor, and electric power steering device
GB2576451A (en) Motor assembly

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant